小功率无线电源技术浅析（二）

3 目前小功率无线电源技术解决方案

3.1 TI 公司无线电源技术解决方案

2011 年德州仪器(TI)推出业界首款符合Qi 标准的5V 无线电源解决方案，可保证与其他满足Qi标准器件的互操作性。该方案是由无线电源发送器(bq500210/bq500110,bq500210 的数字解调信号处理技术与bq500110 模拟解调电路系统相比，可大幅减少总体系统组件) 和无线电源接收器(bq51013/bq51011) 两部分组成。此器件不但提供AC/DC 电源转换，同时还集成符合Qi 通信协议标准所需的数字控制功能。bq5101x 接收器与bq500x10 发送器控制器相结合，可为无线电源解决方案实现完整的非接触式电源传输系统。嵌入在便携式设备中的接收器线圈采用近场感应电源传输，可通过相互耦合的电感器接受发送器发送的电源，可支持高达5W 的应用。bq5101x 接收器集成了一个低阻抗完全同步整流器、低压降稳压器、数字控制和精确电压与电流环路，整个功率级均采用低电阻NMOSFET 技术确保高效率与低功耗。TI 无线电源系统框架如图一所示。

3.2 IDT 公司无线电源技术解决方案

2012 年，IDT (Integrated Device Technology)公司推出全球首个真正的单芯片无线电源发送器和业界最高输出功率的单芯片接收器解决方案。与现有解决方案相比，IDT 的高集成多模式发送器可减少80%的板面积和50%的解决方案材料清单成本。更多功能的多模式接收器输出功率为通常使用解决方案的两倍，可将充电时间缩减一半。IDTP9030 和IDTP9020 提供了无线电源发送器和接收器解决方案，专为满足无线充电联盟的Qi 标准而设计，可保证与其他满足Qi 标准器件的互操作性。发送器和接收器均能够进行“多模式”操作，可支持Qi 标准和专用格式，以增加功能、改进安全和提高功率输出能力。内置的协议检测可实现Qi 与专用模式间的动态转换，从而实现平稳过渡和可靠的用户体验。这些器件可用于大量移动应用，以进行便利和轻松的电池充电。IDTP9030 是如今集成度最高的无线电源发送器。它将大量分立元件的特征和功能结合成一个简单、具有成本效益且高效的解决方案。集成最大程度地将应用面积和元件数量降至最低，让客户可以设计和部署更多紧凑的、具有成本效益和交通便利的无线充电站。IDTP9020 是一个高效率的单芯片无线电源接收器。在Qi 模式时，该器件为系统传递高达5W 的功率。当与IDTP9030 发送器在专用配置使用时，它可传递高达7.5W 的功率，让器件适用于强大的移动器件。IDTP9020 和IDTP9030 还拥有专利的多层次异物检测(FOD)，利用精密的多参数算法以保证高水平的安全，同时避免FOD 误报。IDT 的解决方案拥有过温、过压和过流保护，可提供市场上最全面的保护功能，从而保证安全和可靠的操作。此外，当不能使用无线充电站时，接收器还可支持USB电缆充电，在移动设备中不再需要USB 适配器转换器。TI 无线电源系统框架如图二所示。

4 小功率无线电源技术发展前景

无线电源系统是采用无线充电技术充电的系统，与传统的相比有以下优点：(1)形成一个便携式消费电子产品充电的通用平台;(2)减少了生产和制造包装传统充电器的资源能量消耗以及运输这些传统充电器的交通运输的能量消耗;(3)减少了大量的废弃的、有毒的、不能生物分解的充电器形成的电子垃圾;(4)减少处理、清洁这些废弃的传统的充电器形成的电子垃圾的人力、资源和能量的消耗。

小功率无线电源传输的需求前景非常明朗，Qi标准已开始得到广泛采用，无线电源充电技术正在向着成为主流技术的方向前进，该技术将会无处不在。据无线充电联盟内部统计，未来几年中无线充电技术将在手提电话、PMP/MP3 播放器、数字照相机、笔记本电脑等产品领域得到快速应用。2013 年全球无线充电潜在市场容量接近140 亿美元，到2014 年无线电源充电解决方案市场将增长70 倍，接收器的出货量将达到2.4 亿台。支持无线充电功能的设备将由2012 年的500 万部增至2015 年的1亿部以上。根据研究公司Pike 的报告，到2020 年，整个无线充电行业的产值将比2012 年翻三番，达150 亿美元。

5 结束语

无线电源技术真正的商业化于我们的生活才刚刚开始，具有巨大的市场潜力。到目前为止，尽管很多知名的大公司已经成立了无线电源联盟，但是无线电源作为一种相当新的技术，它必将引起消费者对安全问题的担忧。一般而言，电磁辐射和安全性将成为最重要的问题。因此，该技术必须消除与最终用户安全性有关的所有疑问，围绕无线电源技术建立一个良好运转的生态系统，促使该技术成为主流。